弾力のある設計：ティムケンの鉄道技術ですべての新しい課題を解決

輸送のすべての分野が進化し続ける中、鉄道は、貨物と乗客の長距離移動において、陸上で最もエネルギー効率の高い方法であり続けます。国際エネルギー機関によると 、すべての世界の旅客および貨物輸送は、2050年までに2倍以上になると予測されます。鉄道は、その成長に伴うと予想されるより高いエネルギー需要を削減するのに役立ちます。

現代輸送の最も持続可能な方法を鉄道に反映するために、200年の歴史を持つ業界のサプライヤーには何ができるでしょうか。ティムケン鉄道部門の主任エンジニアであるスティーブ・ブリスターによると、たくさんあります。「誰もが既存の機器設計で作業量を増やし、稼働時間と再利用性の向上のために進化させようとしています」と、ティムケンの鉄道業界関連で23年間のキャリアを積んだブリスターは言います。「砂漠を横切って世界で最も重い荷重を運ぶベアリングの設計から、本質的にゼロトルクであるため年間数千ガロンの燃料を節約できるTimken^®EcoTurn®シールの開発まで、私たちの焦点は顧客の課題を解決することです。本当に興奮します。将来の可能性はたくさんあります」。

さらに洗練する: Timken^®AP™ベアリングの進歩により、継続的な効率を達成

ティムケンの鉄道技術の中心にあるのは、ティムケン®AP™統合ベアリングアッセンブリです。APベアリングはもともと1954年に登場したもので、プレーンベアリングが過熱することで車軸が広範囲に損傷したり、最悪の場合は列車が脱線したりする「ホットボックス」という危険で高額な損害をもたらす問題を解決しました。

ティムケンAPベアリングの設計により、ホットボックスによる早期の故障はほぼ解消されました。それ以来、それは業界標準としての地位を保っています。次世代のTimken^®AP-2™ベアリングを製品に追加するなど、継続的に設計を改善することにより、お客様は燃費を向上させ、旅客列車と貨物列車のエンジンの速度限界を押し上げ、車両の積載量を増やし、継続的な列車のメンテナンスを実行するために必要な時間と労力を軽減することができます。

ブリスターは、設計の改善は顧客中心であり、製品設計、テスト、サービス、および販売のすべての側面で作業するティムケンのエンジニアたちの意見のやり取りの中で改善点が特定されることが多いと述べます。たとえば、重量貨物列車の高度なAPベアリングの最近の開発は、ティムケンの販売およびサービスエンジニアが、新しい貨物の運用傾向を観察した結果起こったことでした。

「オーストラリアの鉱業事業者は、独自の大規模な鉄道車両を所有し維持しています」とスティーブは言います。「時間の経過とともに、彼らの貨物が重くなったため、車軸とベアリングが元の貨物運搬能力を超えて酷使されるようになりました。それは、より多くの障害とメンテナンスの問題につながりました」。

販売およびサービスエンジニアは、製品およびアプリケーションエンジニアリングの担当者にその問題を報告しました。「私たちは、ベアリングの内部形状の最適化、適切な潤滑、および高度なシーリング、耐荷重を向上させながら、鉄道車両の下の既存のスペースに収まる出力密度の高いベアリングを製造しました。オペレーターは、他の機器を変更することなく、5トンの車軸負荷容量を追加できるようになったのです。これは、このような重量貨物列車の新しい業界標準となりました」。

世界最大のロボット
2.4kmの長さで、Timken^®ベアリングを搭載したAutoHaul自律型列車は、世界最大のロボットです。

効率化で世界に影響を与える

ティムケンの鉄道ソリューションは、世界での用途の多様性と社会的傾向に対応するために進化し続けています。人を動かすか、製品を動かすかに関わらず、鉄道事業者はすべて、時間とお金の節約と、環境保護を優先しています。

インドが旅客列車の近代化に取り組む中、ティムケンのエンジニアは、国際鉄道連合（UIC）の基準を満たすレールベアリングの設計のためにインド鉄道と協力し、高温多湿、発熱、低トルク、汚染の課題に取り組んでいます。その一方で、ティムケンはスウェーデン北部の貨物列車を装備し、車両製造者たちと協力してロシアの貨物車全体のアップグレードを支援しています。「地域の気候が違うので、たとえば1本の列車が蒸し暑い地域を通り、その後、凍えるような地域を通過するということだけでも、問題解決の努力をし続けることが必要です」とブリスターは言います。

オーストラリアに戻ると、ティムケンのエンジニアは鉄道のもう1つの新しい変化に対応しています。ロボットです。世界的な鉱業会社であるRio Tintoは、2019年に、世界初の完全自律型の長距離重量貨物列車の鉄道ネットワークを開設しました。無人のAutoHaul™貨物列車は、西オーストラリアの人里離れたピルバラ地域を経由して16の鉱山から2つの港に鉄鉱石を輸送しており、すべて、ティムケンAPベアリングに依存しています。

Rio Tintoは、運用の最初の6週間で、AutoHaulの平均速度が5〜6％向上したと報告しています。2019年、自律鉄道ネットワークはRio Tintoの採掘能力を1,000万トン増加させました。

「これは、世界の鉄道貨物業界にとって大きな飛躍です」とブリスターは言います。「自律列車は配達サイクルの時間を短縮し、世界で最も重い荷物を運びます。私たちは新しい種類の効率化を実現するように設計しており、当社のベアリングはこれらの厳しい動作要件に耐え、予期しない停止を軽減することが証明されています。鉄道のお客様が可能性の限界を押し広げているので、私たちはこれまでのように、彼らと一緒に革新を続けていきます」。

ティムケンの専門知識が鉄道業界をどのようにサポートしているかについての詳細を読むには、 ここをクリックしてください。

Published: 2021/11/19